关于控制混凝土保护层厚度的思考.pdf

安徽建筑 2 0 1 5年第 1期( 总 2 0 1期 ) DOI ： I 6 3 0 0 j c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 5 0 1 0 2 2 关于控制混凝土保护层厚度的思考 Co n s i d e r a t i o n o n Co n t r o I o f T h i c k n e s s o f Co n c r e t e Pr o t e c t i v e Co v e r 杨 国兵 ， 杨青 ( 安 徽 理 工 大 学 土 木 建 筑 学 院， 安 徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 ) 摘 要 ： 混凝土保护层厚度是影响混凝土结构物承载力和耐久性的一 个重要 因素 ， 因此它成为结构主体验收前 实体检 测一个重要 内容 。文 章针对建筑行业钢筋混凝土工程中普遍存在的混凝土保护层严重超 标 问题进行 了理性 思考 ， 分析 了造成这种现 象的主观 因素 ， 根据制作 、 施工过程找 出突破 口， 实在为控制混凝 土保 护层符合现行混凝 土验 收 规范 ， 确保结构承栽力和耐久性方面提供 实践的启迪。 关键 词 ： 控制； 混凝土保护层； 承栽力； 耐久性； 超标 中图分 类号 ： TU 7 5 5 6 文献标识码 ： B 文章编 号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 7 7 0 3 1 混凝 土保 护层厚度超标影响主体结构验收 混凝土结构主体验收前必须进行实体检测。 这充分体现了 结构功能的“ 安全、 适用 、 耐久” 的使用要求。 混凝土结构工程 施工质量验收规范 ( G B 5 0 2 04-2 0 0 2 ) ( 2 o i 1 年版)中明确载明 了对涉及混凝土结构安全的重要部位，应进行结构实体检验 ( 结构实体检验应在监理工程师或建设单位项目专业技术负责 人见证下， 由施工项 目技术负责人组织实施， 承担结构实体检 验的试验室应具有相应的资质) ，内容应包括实体混凝土强度 ( 回弹、 钻 芷 ： ) 、 钢筋保护层厚度以及板厚等。 只有各分项资料验 收合格齐全和实体检测报告合格后方可组织主体验收。目前， 混凝土强度和板厚存在的问题已不是很普遍， 唯有钢筋保护层 厚度检验结果成为检测担忧的重灾区。究其原因， 一方面规范 规定对反映施工工艺水平的检测结果 ， 无论在检测部位、 抽检 数量还是在合格点 比例上都有较高要求； 另一方面， 施工单位 过程控制很不规范， 缺少技术投人或跟踪服务， 质量意识相当 淡薄。 甚至有人认为小小保护层， 成不了大器， 只要钢筋隐蔽验 收资料有人签字合格。 他们在乎的往往是混凝土外观成型或观 感 。 建筑结构检测技术标准 ( G B ,r r 5 0 3 4 4 2 0 0 4 ) 中对抽样检 测的最小样本容量和主控项目合格及不合格判定数都有明确 规定。但实际上， 目前检测单位如果严格按标准检测出具负责 任的报告， 保护层偏差出人在允许范围内的实在为数不多。有 资料显示， 某市安置房 、 公租房工程， 板筋混凝土保护层厚度合 格点仅达到 6 5 、 7 1 ， 且最大偏差 已达规范允许偏差的 3 4 倍( 尤以板面负筋为甚 ) 毋容讳言， 此类问题在行业圈内比比皆 是。 甚至有人不无玩笑地说 ， 混凝土保护层问题是全国性的， 如 果连钢筋保护层厚度检测都达到规范验收合格标准的话 ， 那检 测报告必有文章。 如此普遍， 略见一斑。 既然主体验收强调实体 检测项目必须合格， 那只能采取补救办法了： 或复测 、 或复核或 作者简 介： 杨国兵( 1 9 6 5 一 ) ， 男 ， 安徽 全椒人 ， 安徽理 工大学在 职硕士研 究生， 高级讲 师， 高级工程 师； 国 家注册 造价 工程 师 ， 国家注册二 级结 构 工程 师 国 家注册二级建筑 师， 国家注册监理工程师 ， 国家注册 一级 建造师 。 修复。使验收资料闭合， 最后完成验收。可以说 ， 混凝土保护层 厚度严 重超标 ( 尤以板面负筋 为甚 ) 是 困扰主体结 构验收 的一 个不争的事实， 这从某种意义预示着我们建筑行业久已存在的 又一个十分严峻的质量通病。 2 混凝土保护层与构件承载 力 什么是混凝 土保护层? 混凝 土结构设计规范 ( G B 5 0 0 1 0 - - 2 0 1 0 ) 明确界定 了概念 ： 钢筋 的混凝土保护层厚度是指 从混凝土表面到最外层钢筋 ( 包括纵 向钢筋 、 箍 筋和分布钢筋 ， 注意与 0 2 规范区别) 公称直径外边缘之问的最小距离； 对后张 法预应力筋， 为套管或孔道外径边缘到混凝土表面的距离。众 所周知， 强调保护层的作用缘由： 保证钢筋与混凝土粘结锚 固协同工作； 保护钢筋在火灾作用下的耐火能力和冻融环境 下的抗冻性 ； 提供高碱度的混凝土内部化学环境 ， 保护钢筋 免遭锈蚀或延缓钢筋锈蚀进程 ， 保证结构有足够的耐久性。谈 及混凝土保护层如何影响承载力 ，现以 1 2 0 m m厚板面负筋为 例， 混凝土强度等级 C 2 5 ， 钢筋 H R B 4 0 0 ： 配筋 1 0 1 0 0 ， 设计混 凝土保护层厚度 2 0 ram，若施工保护层超厚分别达 3 0 ra m、 4 0 m m、 5 0 mm、 6 0 ram， ( 实际有可能发生) 根据 混凝土结构设计 规范 ( G B 5 0 0 1 O 一2 0 1 0 ) ， 受弯构件正截面承载力计算公式 ： = 1 6 ， Mu= o t ： b h ( 1 - 0 5 ， A s = 7 8 5 m m = 3 6 0 N mm = 1 1 9 N ramz , s ( 1 05 ， h =l 2 0 mm。 1 0 0 0板宽同条件几种不同有效高度正截面承载力计算比较 表 1 从表 1中看出， 板厚不变 ， 混凝土保护层每增加 1 0 n l m， 其 承载力逐次下降约 1 2 。 施工如此偏差， 结构安全有何保障? 尽 管施工人员没有偷工减料， 但却因此种下了挑战安全极限的劣 根。 3 混凝 土保护层 与构件 耐久性 混凝土保护层厚度达不到规范规定的最小值的利害关系， 有资料显示， 钢筋混凝土结构的耐久性失效最主要的表现形式 为钢筋锈蚀引起的结构破坏。在美国， 因各种锈蚀造成的损失 为 7 0 0多亿美元 ，其中混凝土 中钢筋锈蚀造成的损失约占 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 团 匡 2 0 1 5年 第 1 期 ( 总 2 0 1期 ) 安徽建筑 一I _ 土 工 程 与 基 础 处 理 安 徽 建 筑 _ 入混凝土后， 稍提导管， 利用原混凝土将底塞冲开， 然后继续灌 注。 若如前述混凝土面在水面以下不是很深 ， 但已初凝， 导管 不能重新插入混凝土时，可在原护筒内加设直径稍小的钢护 筒， 用重压或锤击方法压人混凝土面适当深度 ， 然后将护筒内 的水( 泥浆) 抽出， 清除软弱层， 再在护筒 内灌注普通混凝土至 桩顶。 1 4卡管 在灌注过程中， 混凝土在导管中下不去为卡管， 主要有如 下两种情况。 初灌时隔水栓卡管， 或由于混凝土本身的原因， 如坍落 度过小 ， 流动性差 ， 夹有大卵石 ， 拌和不均匀， 以及运输途中产 生离析， 导管接缝处漏水， 雨天运送混凝土未遮盖等， 使混凝土 中的水泥浆被冲走 ， 粗集料集中而造成导管堵塞。 处理办法： 可用长杆冲捣管内混凝土， 用吊绳抖动导管 ， 或 在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落 ，如仍不能下落 时， 则须将导管连同其内的混凝土提出钻孑 L ， 进行清理修整( 注 意不要使导管内的混凝土落入井孔) ， 然后重新吊装导管 ， 重新 灌注。一旦有混凝土拌合物落人孔底， 则须按前述方法清除。 机械发生故障或其他原因使混凝土在导管中停留时间 过长， 或灌注混凝土的时间过长， 最初灌注的混凝土已初凝 ， 增 大了导管内混凝土下落的阻力， 混凝土堵在管内。 其预防方法 ： 灌注前仔细检查检修灌注机械， 并准备备用 机械， 发生故障时， 立即调换机械 ， 同时采取措施 ， 加速混凝土 灌注。 必要时， 可在首批混凝土中掺加缓凝剂 ， 以延缓混凝土的 初凝时间。 当灌注时间已久 ， 孔内的首批混凝土已初凝， 导管内堵塞 有混凝土时， 将导管拔出。 重安钻机， 利用较小钻头将钢筋笼以 内的混凝土吸出， 用冲抓锥将骨架逐一拔出， 然后用粘土掺砂 砾填塞井孔， 待沉实后重新钻孔成桩。 1 5成桩质量 的控制 为确保成桩质量， 要严格检查验收进场原材料的质保书 ( 水泥出厂合格证、 化验报告、 砂石化验报告) ， 如发现实样与质 保书不符， 应立即取样进行复查， 对不合格的材料( 如水泥、 砂、 ( 上接 第 7 8页) 7结语 施工工艺是建筑行业技术水平的具体体现， 我们呼吁混凝 土施工的精雕细啄。 规范将钢筋保护层厚度检验控制重点放在 了悬挑构件上( 要求抽取的构件中， 有悬挑构件的需占 5 0 以 上) 由此需要注意以下几个方面工作： 第一， 施工工艺重点亟待 明确。根据规范提出的钢筋保护层厚度控制要求加强特殊构 件、 特殊部位、 特定工序这三个方面的控制。特殊构件， 指悬挑 构件这需要施工中， 对挑梁 、 挑板的钢筋摆位要优于同点其它 钢筋的摆位 ； 特殊部位 ， 指内力较大的部位， 如梁的跨中、 支座 处。 架设垫块、 构件起拱时， 应优先保障特殊部位的钢筋保护层 厚度值； 特定工序， 指综合考虑浇筑、 振捣等因素作用确定的核 心工序。如板工序中的垫块布置密度， 应结合钢筋级别 、 直径、 刚度具体布置。第二 ， 明确设计文件中对钢筋保护层厚度的标 示 ， 可采用混凝土最小保护层厚度加允许误差值。 第三， 施工过 石、 水质) ， 严禁用于混凝土灌注桩。 灌注水下混凝土主要是采用导管灌注施工方法， 混凝土 的离析现象还会存在， 但良好的配合比可减少离析程度。 因此， 现场的配合比要随水泥品种 、 砂、 石料规格及含水率的变化进 行调整 ， 为使每根桩的配合比都能正确无误 ， 在混凝土搅拌前 都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理 ， 并及时填入原始记录和制作试件。 为防止发生断桩 、 夹泥、 堵管等现象。 在混凝土灌注时应 加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。 因为混凝土搅 拌时间不足会直接影 响混凝土 的强度 ，混凝土坍落采用 1 8 e m 2 0 c m， 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。 导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 2 m 4 m，不宜大于 5 m和小于 l m， 严禁把导管底端提出混凝土面。为了提高桩身 上部混凝土的抗压强度 ， 当灌注至距桩顶标高 8 m一1 0 m时， 应 及时将坍落度调小至 1 2 c m一1 6 c m。 在施工过程中， 要控制好灌 注工艺， 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中， 保证有程序 的拔管和连续灌注。升降的幅度不能过大， 如大幅度抽拔导管 则容易造成混凝土体冲刷孔壁， 导致孔壁下坠或坍落， 桩身夹 泥， 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。 2 结语 在灌注桩施工过程中， 严格按施工实施细则要求 ， 按工序 进行质量控制， 坚持每道工序实施检查验收许可制 、 成桩辅以 适当的检测方法， 就能保证属于地下隐蔽工程、 施工难以控制 的混凝土灌注桩质量达到设计要求。 参考文献 1 】 J GJ 9 4 2 0 0 8 ，建筑桩基技术规范【s 北京 ： 中国建筑 工业出版社20 0 8 2 马刚浅议水下混凝 土灌注桩 的质 量控制【 J 1 广西工学 院学报， 2 0 0 5 f s 1 ) 3 范宝强 桩基施工 中常见质量 问题 的分析与处理l J l _山西建筑， 2 0 0 5 ( 41 4 肖华只 水中钻孔灌注桩施工技术 J J 山西建筑， 2 0 0 5 ( 7 ) 程中加强 对新重点部位 、 新重点项 目的 自检 、 自查 。第 四， 切实 加强监理行业岗位职责感。如此， 允差以毫米计的混凝土保护 层厚度才能得到有效而实在的控制。 参考文献 1 】 G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ， 混凝土结构 工程施工质量验收规范 S 】 北 京 ： 中国 建筑工业出版社 ，2 0 1 1 【 2 1 G B 5 0 0 1 0 - - - 2 0 1 0 ， 混凝土结 构设 计规范 f s 】 北京 ： 中 国建 筑工业 出 版社 2 0 1 0 3 G B ,r I 5 0 3 4 4 2 0 0 4 ， 建 筑结构检测 技术标准【 s 北京 ： 中 国建筑 工业 出版社， 2 0 0 4 4 】 王海龙， 金伟 良， 孙晓燕基 于断裂 力学 的钢筋 混凝土保护层锈胀开 裂模型阴水利学报， 2 0 0 8 ( 7 ) 【 5 马景才，姚 继涛 混凝土结构耐久性及各 国最小保护层 厚度 对 比分 析【 J I t ) l l 建筑科学研究， 2 0 0 8 ( 8 ) 【 6 】 GB T 5 0 4 7 6 - 2 0 0 8 ，混凝土结构耐久性设计规范f s 】 北京 ： 中 国建筑 工业 出版社， 2 0 0 8